I sommeren 2006 udvidede Glasmuseet Ebeltoft med en stor moderne tilbygning. Indvielsen skete på museets 20 års fødselsdag, den 28. juni. I forbindelse med indvielsen erkærede Hendes Majestæt Dronning Margrethe 2. sig villig til at påtage sig hvervet som museets protektor som er en stor ære for museet.
Den 970 m2 store tilbygning skabt af det danske arktitektfirma 3xN rummer alle moderne museumsfaciliteter – udstillingslokaler, café, butik, magasin og lukket museumshave. Den byder den besøgende et varieret repertoire af visuelle oplevelser, spændende fra udstillingsbygningens intense fokus på glassets uendelige udtryksmuligheder, over museumshavens himmelhøje udstillingsrum, og afsluttende med et cafébesøg med panoramaudsigt over vandet og træskibshavnen. Tilbygningen danner en vinge ud fra den eksisterende museumsbygning, hvor der foruden administration fortsat er udstillingslokaler, galleri, kontorer samt et nyindrettet tilgængeligt bibliotek med et velassorteret udvalg af litteratur indenfor moderne glaskunst.